第1章 化学反应与能量转化 单元同步测试卷-高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

试卷第=page1313页，共=sectionpages1414页试卷第=page1414页，共=sectionpages1414页第1章化学反应与能量转化单元同步测试卷一、单选题1．下列有关能量转化的说法中正确的是A．Na与H2O的反应属于吸热反应B．“H—Cl→H＋Cl”过程中放出热量C．干冰升华过程放出热量D．反应“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量变化可以用如图表示2．下列说法不正确的是A．电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e-=CuB．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗C．稀土元素可以用来制造合金D．储氢材料-镧镍合金(LaNi5)贮存氢气时发生了化学变化3．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性，据此设计了如图所示的原电池，盐桥中装有含饱和K2SO4溶液的琼胶。下列说法正确的是A．甲中发生还原反应B．乙中石墨电极上发生的反应为C．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯D．外电路的电子移动方向为从a到b4．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：化学键H—NN—NCl—ClN≡NH—Cl键能(kJ∙mol-1)391193243946432N2H4(g)+2Cl(g)=N2(g)+4HCl(g)ΔH，下列推断正确的是A．H(g)+Cl(g)=HCl(g)

ΔH=+432kJ·mol-1B．断裂lmolH-Cl键吸收能量比断裂1molN≡N键多514kJC．上述反应中，ΔH=-431kJ·mol-1D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键5．如下所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断不正确的是A．a是电源的负极B．当通过质子交换膜的为时，左侧电极I所在区域溶液质量减轻了C．通过阴离子交换膜由左向右移动D．当完全溶解时，至少产生氧气(标准状况下)6．用电化学方法可以去除循环冷却水(含有、、、苯酚等)中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是A．b为电源的正极B．钛基电极上的反应为C．碳钢电极底部有、生成D．每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.5mol7．已知反应：(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H1=−akJ/mol(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H2=−bkJ/mol。其他数据如表：化学键C=OO=OC‒HO‒H键能/(kJ•mol‒1)798x413463下列说法正确的是A．∆H1>∆H2 B．H2O(g)=H2O(l)的∆S<0，∆H=(b−a)kJ/molC．甲烷燃烧热为-akJ/mol D．上表中x8．20世纪初，德国化学家哈伯首次用锇作催化剂在、550℃的条件下以和为原料合成了：

。2021年11月，我国报道了新的合成氨催化剂设计策略，该技术可实现温和条件下的氨催化合成。一种电化学气敏传感器可以检测生产中氨气的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．溶液中向电极a移动B．电极a的电极反应式为C．在传感器工作一定时间后中电极b周围溶液pH减小D．当电极b消耗标准状况下时，理论上电极a检测到9．厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理同时得到乳酸的原理如图所示(图中表示乳酸分子，表示乳酸根离子)。下列有关说法中正确的是A．交换膜I为阴离子交换膜，从浓缩室通过向阳极移动B．交换膜II为阳离子交换膜，从浓缩室通过向阴极移动C．乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到，则阴极上产生的的体积在标准状况下为D．阳极的电极反应式为10．Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是A．该电池中的电解质溶液可以用水溶液B．放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极C．放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi11．如图是采用新能源储能器件将转化为固体产物，实现的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li–电池组成为钌电极/饱和DMSO电解液/锂片。下列说法错误的是A．钌电极为负极，其电极反应式为B．Li–电池电解液由DMSO溶于水得到C．这种电化学转化方式不仅减少的排放，还可将作为可再生能源载体D．的固定中，每生成1.5mol气体，可转移2mol12．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三种电解质溶液区域，结构示意图如下，下列说法正确的是A．负极的电极反应式为：B．b膜是阳离子交换膜C．放电结束后B区的电解质溶液浓度减小D．每转移电子C区溶液质量减少80克13．下列有关图像的描述不正确的是(已知图像中a、b均大于0)能量A．图甲中反应为放热反应，B．图乙表征金刚石转化为石墨过程中的能量变化，石墨比金刚石稳定C．图丙中断开反应物中化学键所需能量低于形成生成物中化学键所释放能量，所示反应的热化学方程式为

D．图丁是的能量变化示意图，则

14．中国科学院研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展，该电池的总反应为：。下列叙述正确的是A．放电时，M极附近溶液变小B．充电时，右侧贮液器中溶液浓度不变C．充电时，N接电源负极，电极反应式为：D．放电时，电路中每转移电子，负极区电解质溶液增重二、填空题15．碘酸钾在容量法分析中用作氧化剂。氢碘酸在化学分析中常用作还原剂，可用于测定硒、甲氧基、乙氧基。碘酸钾和氢碘酸均可用电解法制备。(1)用电解法制备碘酸钾()的装置如图1所示。①a极的电极反应式为_______。②b极产生的气体的化学式为_______。③电解一段时间后，若外电路转移10mol电子，则阴极区生成的气体质量为_______，右室溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)用电解法制备氢碘酸(HI)的装置如图2所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的解离成和，A、B膜为离子交换膜。①B膜最佳应选择_______。a.阴离子交换膜

b.交换膜

c.交换膜②阳极的电极反应式是_______。16．铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题：(1)现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则：①A是铅蓄电池的____极。②Cu电极的电极反应式是____，CuSO4溶液的浓度____(填“减小”、“增大”或“不变”)。(2)铅蓄电池的PbO2可以用石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为____。(3)将Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S。电解时阴极的电极反应式：____。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离了方程式可写成____。(4)Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解制法如图所示，请根据图示写出Fe电极发生的电极反应为：____。17．I.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并进行电解实验，请回答下列问题：(1)甲池中通____(填“氧气”或“甲烷”)的是负极，其电极反应式为____。(2)标准状况下，若有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成气体的物质的量为____mol。(3)丙池中铜片上可观察到的现象为____。II.据报道，我国已研制出“可充室温钠-二氧化碳电池”，如图所示，该电池的工作原理为4Na+3CO2Na2CO3+C(放电时产生的Na2CO3固体贮存于多壁碳纳米管中)。(4)放电时，钠箔为该电池的____极(填“正”或“负”)：电解质溶液中ClO流向____(填“钠箔”或“多壁碳纳米管”)电极。(5)充电时，多糖碳纳米管连接直流电源的____(填“正”或“负”)极，其电极反应式为____。18．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：(1)该蓄电池的负极材料是____，放电时发生____(填“氧化”或“还原”)反应。(2)该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性____(填“增大”、“减少”或“不变”)。电解质溶液中阴离子移向_____(填“正”或“负”)极。(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上，试写出该电池充电时，阳极的电极反应____(用离子方程式表示)。19．电化学的发展是化学对人类的一项重大贡献。探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。(1)利用新型镁-锂双离子二次电池的(图甲)做电源同时电解乙池和丙池。①放电时，Li+的向_______(镇“m极”或“n极”)移动；甲池中正极的电极反应式为：_______。②给镁-锂双离子二次电池充电时，m与电源的_______极相连，当导线中每通过0.2mole-，甲池的左室中溶液的质量减少_______g。③电解一段时间后，乙池中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。④丙池发生电解反应的总方程式为_______。(2)用电化学装置探究c(H+)对与Cl-反应生成Cl2的影响。①在酸性条件下，该反应的离子方程式为_______。②上图装置验证增大c(H+)，可提高的氧化性，请补全操作和现象：闭合K，至指针读数稳定后，_______。三、实验题20．将裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，滴入少量酚酞，回答下列问题。(1)一段时间后a处可能出现的现象是_____，请结合化学用语解释原因______。(2)某同学为验证选择的铁钉未被腐蚀，取少量溶液于试管，分别进行如表实验，能证明铁钉未被腐蚀的实验是_____(填序号)。序号①②③④滴入试剂AgNO3溶液淀粉KI溶液KSCN溶液K3[Fe(CN)6]溶液实验现象产生沉淀无蓝色出现无红色出现无蓝色沉淀(3)某同学欲将铁棒镀铜设计电镀铜实验，请依据提供实验用品完成如图所示电镀装置_____，并写出电池工作一段时间后的现象。供选择的实验用品：FeCl2溶液，CuSO4溶液，铜棒，锌棒，铁棒实验现象：_____。21．某小组探究和的反应的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。【实验探究】实验i：向装有0.5g的烧杯中加入20mL30%溶液，一段时间内无明显现象，10小时后，溶液中有少量蓝色浑浊，片表面附着少量蓝色固体。(1)写出该反应的化学方程式：_______。【继续探究】针对该反应速率较慢，小组同学查阅资料，设计并完成了下列实验。装置序号试剂a现象ii20mL30%与4mL5mol/L混合液表面很快生产少量气泡，溶液逐渐变蓝，产生较多气泡iii20mL30%与4mL5mol/L氨水混合液溶液立即变为深蓝色，产生大量气泡，表面有少量蓝色不溶物(2)实验ii中：溶液变蓝的原因是_______(用离子反应方程式表示)；经检验产生的气体为氧气，产生氧气的原因是_______。(3)对比实验i和iii，为探究氨水对的还原性或氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验。已知：电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大。a.K闭合时，电压为x。b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后，电压不变。c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后，电压增大了y。①利用电极反应解释该实验的结论：_______。②利用该方法也可证明酸性增强可提高的氧化性，与上述实验操作不同的是_______。(4)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。(5)应用：分别与的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合，只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因_______。四、工业流程题22．三氧化二砷(As2O3)可用于治疗急性早幼粒细胞白血病。利用某酸性含砷废水(含H3AsO3、H2SO4)可提取As2O3，其工艺流程如图甲所示。已知：①为两性氧化物；②易溶于过量的溶液中；③溶液在加热过程中会失水生成。回答下列问题：(1)中砷元素的化合价为_______。(2)“焙烧”操作中，参与反应的化学方程式为_______。(3)“碱浸”的目的是_______，滤渣Y的主要成分是_______(填化学式)。(4)“氧化”操作的目的是_______(用离子方程式表示)。(5)“还原、加热”过程中制得，则消耗标准状况下气体X的体积为_______L。(6)砷酸钠()可用作可逆电池，装置如图乙所示，其反应原理为。为探究溶液对氧化性的影响，测得输出电压与溶液的变化关系如图丙所示。则a点时，盐桥中_______(填“向左”“向右”或“不”)移动，c点时，负极的电极反应式为_______。五、原理综合题23．回答下列问题：(1)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1=-Q1kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-Q2kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-Q3kJ/mol请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：_______。(2)某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将_______。(填“升高”、“降低”、“不变”)，该燃料电池负极反应的离子方程式为：_______。(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，反应的化学方程式为_______。(4)用一个离子方程式表示反应：100mL3mol·L-1NaOH溶液中通入标准状况下4.48LCO2_______。答案第=page2525页，共=sectionpages1212页答案第=page2626页，共=sectionpages1212页参考答案：1．D【分析】由图可知，生成物能量大于反应物能量，图示表示的为吸热反应；【详解】A．Na与H2O的反应放出大量热，属于放热反应，A不符合题意；B．“H—Cl―→H＋Cl”断键吸收能量，B不符合题意；C．干冰升华过程吸收能量，反应为物理变化不是化学变化，C不符合题意；D．碳与水反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，D符合题意。故选D。2．B【详解】A．电解精炼铜时，溶液中的Cu2+在阴极得电子生成Cu，电极反应为Cu2++2e-═Cu，故A正确；B．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，纯银Ag在空气中和硫化氢反应生成Ag2S而渐渐变暗，属于化学腐蚀，故B错误；C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，所以稀土元素被誉为新材料的宝库，又被称为“冶金工业的维生素”，故C正确；D．贮氢金属在一定的温度和压强下能够大量吸收氢气，一个金属原子可以与两三个乃至更多个氢原子结合，形成金属氢化物，属于化学变化，故D正确；故选：B。3．D【分析】氧化性：，所以原电池反应为亚铁离子和重铬酸钾在酸性条件下反应生成铁离子、铬离子和水，则Cr2O在b极得电子发生还原反应，b是正极；Fe2+在a极失去电子发生氧化反应生成Fe3+，a是负极。【详解】A．据分析，甲烧杯中Fe2+在a极失电子发生氧化反应生成Fe3+，a是负极，选项A错误；B．乙烧杯中在b极得电子发生还原反应生成Cr3+，b电极反应为+14H++6e-=2Cr3++7H2O，选项B错误；C．a是负极、b是正极，电池工作时，盐桥中的移向甲烧杯，选项C错误；D．a是负极、b是正极，外电路的电子移动方向为从a到b，选项D正确；答案选D。4．C【详解】A．H(g)+Cl(g)=HCl(g)是形成化学键的过程，是放热过程，△H=-432kJ/mol，故A错误；B．断裂1molCl—Cl键吸收能量为243kJ，断裂1molN≡N键吸收能量为946kJ，因此断裂1molCl—Cl键吸收能量比断裂1molN≡N键少703kJ，故B错误；C．焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4×(391kJ/mol)+(193kJ/mol)+2×(243kJ/mol)-(946kJ/mol)-4×(432kJ/mol)=-431kJ/mol，故C正确；D．上述反应中，断裂了N-H极性键和Cl-Cl、N-N非极性键，形成了H-Cl极性键和N≡N非极性键，故D错误；故选C。5．B【详解】A．由石墨电极Ⅱ产生氧气可知，电极Ⅱ为阳极，电极I为阴极，则a是电源的负极，故A正确；B．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，Cl-需通过阴离子交换膜由左向右移动从而保持溶液的电中性，当通过质子交换膜的为时，左侧电极I所在区域溶液中0.1mol铜离子得电子，0.2mol氯离子通过阴离子交换膜由左向右移动，相当于减轻0.1mol氯化铜的质量，质量减轻了，故B错误；C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，Cl-需通过阴离子交换膜由左向右移动从而保持溶液的电中性，故C正确；D．1.6gFe2O3的物质的量为0.01mol，当1.6gFe2O3完全溶解时，发生反应，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式

2H2O-4e-

=O2↑+

4H+，产生氧气为0.015mol，体积为0.336L

(标准状况下)，故D正确；故选B。6．C【分析】碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，a为正极，钛基电极是阳极，失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为。【详解】A．碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，故A错误；B．阳极失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为，故B错误；C．碳电极上水得电子生成氢气，2H2O+2e-=2OH-+H2↑，HCO+OH-=H2O+CO，碳钢电极底部有、生成，故C正确；D．钛基电极上的反应为，HCO+H+=H2O+CO2↑，每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.1mol，故D错误；故选C。7．D【详解】A．已知气态水具有的能量高于相同质量的液态水，即反应①比反应②放出的热量更多，即-∆H1>-∆H2，则∆H1＜∆H2，A错误；B．H2O(g)=H2O(l)的∆S<0，根据盖斯定律可知，∆H=kJ/mol，B错误；C．燃烧热是指1mol燃料纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质(水为液态水)时放出的热量，故甲烷燃烧热为akJ/mol，C错误；D．根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，即∆H2=−bkJ/mol=4E(C-H)+2E(O=O)-2E(C=O)-4E(O-H)=4×413kJ/mol+2x-2×798kJ/mol-4×463kJ/mol，解得x=，D正确；故答案为：D。8．D【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原；【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，故溶液中向电极b移动，选项A错误；B．电极a为负极，负极上氨气失电子产生氮气，电极反应式为，选项B错误；C．正极b极上氧气得电子产生氢氧根离子，，故在传感器工作一定时间后中电极b周围c(OH-)增大，溶液pH增大，选项C错误；D．当电极b消耗标准状况下时，，转移电子，，理论上电极a检测到，选项D正确；答案选D。9．C【分析】根据图知，右室加入发酵液，在浓缩室得到HA浓溶液，说明右室中的阴离子通过阴离子交换膜加入浓缩室，则b电极反应式为2H2O+4e-═2OH-+H2↑，a电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，生成的H+通过交换膜进入浓缩室，据此分析解答。【详解】A．左边电极上电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，生成的H+通过交换膜I进入浓缩室，所以交换膜I为阳离子交换膜，A-从阴极通过向浓缩室移动，故A错误；B．右边电极反应式为2H2O+4e-═2OH-+H2↑，溶液中A-从右侧通过交换膜II进入浓缩室，所以II为阴离子交换膜，氢离子从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，故B错误；C．400mL0.1mol•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6mol•L-1，则生成的乳酸物质的量=0.4L×(0.6-0.1)mol/L=0.02mol，转移n(H+)等于生成n(HA)为0.02mol，同时转移电子物质的量为0.02mol，根据2H2O+2e-═2OH-+H2↑知，生成氢气的物质的量为0.01mol，在标况下的体积是2.24L，故C正确；D．阳极上水失电子生成氢离子和氧气，电极反应式为2H2O-4e-═4H++O2↑，故D错误；故选：C。10．CD【分析】在原电池中，Li较活泼，所以Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，炭/硫复合电极是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极流向正极，根据电极反应式结合电子转移进行计算即可。【详解】A．Li是活泼金属可以和水反应生成氢气，该电池中的电解质溶液不可以用水溶液，故A错误；B．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中电子由负极移向正极，故B错误；C．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中阴离子移向负极，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应，故C正确；D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，由总电极方程式S8+8Li=4Li2S2可知消耗0.08molLi，质量为0.08mol×7g/mol=0.56g，故D正确；故选CD。11．B【详解】A．由题图可知，钌电极上的电极反应式为，选项A正确；B．由题意可知，Li–电池中有活泼金属Li，所以电解液不能由DMSO溶于水得到，选项B错误；C．由题图可知，通过储能系统和固定策略转化为固体产物C，则这种电化学转化方式不仅减少的排放，还可将作为可再生能源载体，选项C正确；D．由题图可知，的固定中的电极反应式为，每生成1.5mol气体，可转移2mol，选项D正确；答案选B。12．D【详解】A．原电池负极发生氧化反应，根据图示，Zn是负极，负极的电极反应式为，故A错误；B．Zn是负极、PbO2是正极，放电过程中，C中向左移动，通过b膜进入B，A中K+向右移动，K+通电a膜进入B，B中生成K2SO4，所以b是阴离子交换膜、a是阳离子交换膜，故B错误；C．放电过程中，C中向左移动通过b膜进入B，A中K+向右移动，通电a膜进入B，B中生成K2SO4，放电结束后B区的电解质溶液浓度增大，故C错误；D．C区电极反应为，每转移电子，正极质量增大32g，根据电荷守恒，同时有0.5mol硫酸根离子通过b膜进入B，溶液质量减少(32g+96g/mol×0.5mol)=80克，故D正确；选D。13．C【详解】A．△H=正反应活化能-逆反应活化能，，A正确；B．由图可知，金刚石的能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，B正确；C．由图可知，该反应为吸热反应，，△H=断开反应物中化学键所需能量-形成生成物中化学键所释放能量，则图丙中断开反应物中化学键所需能量高于形成生成物中化学键所释放能量，C错误；D．等量B(g)能量高于B(l)则，

，D正确；故本题选C。14．C【分析】由图可知，碱性锌铁液流电池放电时，右侧N极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成，负极发生的电极反应为Zn-2e-+4OH-=，左侧M为正极，正极上发生得电子的还原反应，正极电极反应为+e-=，充电时电极反应和放电时相反。【详解】A．放电时，M极为正极，发生反应为+e-=，M极附近溶液的pH变化不大，A错误；B．充电时，N极为阴极，电极反应为+2e-=Zn+4OH-，右侧贮液器中浓度减小，B错误；C．充电时，N极为阴极，电极反应为+2e-=Zn+4OH-，C正确；D．放电时，负极区发生的电极反应为Zn-2e-+4OH-=，每转移2mol电子，溶解1molZn，但是有阳离子通过离子交换膜移向M极，因此负极区电解质溶液增重的质量小于65g，D错误；故答案选C。15．(1)

I--6e-+6OH-=+3H2O

H2

10g

增大(2)

b

2H2O-4e-=O2↑+4H+【解析】（1）①a极是阳极，发生失电子的氧化反应，根据图示，还原剂是I-，氧化产物是，结合电荷守恒和原子守恒，可写出电极反应式I--6e-+6OH-=+3H2O，故答案为：I--6e-+6OH-=+3H2O；②b极为阴极，H2O在阴极表面得电子，产生H2，故答案为：H2；③根据阴极区发生的电极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，，m(H2)=2g/mol×5mol=10g；右室产生的OH¯会通过阴离子交换膜进入左室，右室中OH¯的物质的量不变，但反应消耗了H2O，OH¯的浓度增大，溶液的pH增大，故答案为：10g；增大；（2）①根据题意和图示，中间区域要得到目标产物HI，则Na+需通过B膜离去，因此B膜最佳应选择Na+交换膜，故答案为：b；②根据图示，H2O在阳极区域发生失电子的氧化反应，氧化产物为O2，结合电荷守恒和原子守恒，可写出电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+。【点睛】外电路转移的电子数=阳极区的失电子数=阴极区的得电子数16．(1)

负

不变(2)(3)

(4)【详解】（1）测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则Fe是阳极、Ag是阴极，则A是电池负极、B是电池正极。①Fe是阳极、Ag是阴极，则A是铅蓄电池的负极。②Cu与电池正极相连，Cu是阳极，Cu失电子生成铜离子，电极反应式是；Zn是阴极，阴极反应为，实质为电镀池，CuSO4溶液的浓度不变。（2）Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液，电解制取PbO2。Pb2+失电子发生氧化反应生成PbO2，阳极发生的电极反应式为。（3）根据图示，阴极放出氢气，阴极的电极反应式为。电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S，电解后阳极区的溶液中含有，和稀硫酸反应得到硫单质、硫化氢、硫酸钠，离子方程式可写成。（4）根据图示，Fe电极失电子发生氧化反应生成FeO，电极反应为。17．(1)

甲烷

CH4+10OH--8e-=CO+7H2O(2)0.2(3)铜电极变细(4)

负

钠箔(5)

正

2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2【分析】由图可知，通入氧气的电极，氧气得到电子发生还原反应，为正极，则通入甲烷的电极为负极，电解质为氢氧化钾，故甲烷对应的最终产物为碳酸根离子，以此解题。（1）甲池中通入甲烷的电极，甲烷失去电子发生氧化反应，是负极；电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；（2）乙装置中铁电极和甲装置的负极相连，则铁电极为阴极，2.24L氧气的物质的量为0.1mol，则转移0.4mol电子，乙装置中铁电极上的反应为：2H++2e-=H2↑；则转移0.4mol电子，生成0.2mol氢气；（3）丙池中铜片和甲池的正极相连，则铜电极为阳极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故现象为铜电极变细；（4）由原电池的总反应式4Na+3CO2Na2CO3+C可知，放电时，Na为负极，通入CO2的电极为正极，放电时电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电解质溶液中ClO流向钠箔；（5）充电时为电解池，电解池的总反应为2Na2CO3+C=4Na+3CO2，C失去电子生成CO2，即碳纳米管为阳极，与外加电源正极相连，由于Na2CO3固体贮存于碳纳米管中，所以充电时阳极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2，故答案为：正；2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2。18．(1)

Pb

氧化(2)

减少

负(3)【分析】在铅酸蓄电池中，铅失去电子，作负极，则二氧化铅作正极，以此解题。（1）铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知，Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，被氧化发生氧化反应，所以Pb作负极；（2）铅蓄电池工作时，总反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减小，原电池放电时阴离子向负极移动；（3）充电时在阳极，硫酸铅失去电子形成二氧化铅，电极反应为：。19．(1)

n

Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4

负

1g

减小

2H2O+2Cl-+Mg2+Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓(2)

6H+++5Cl-=3Cl2↑+3H2O

向左边烧杯中加入少量硫酸，观察电压表示数逐渐变大，右边烧杯产生有刺激性气味的气体产生；【分析】确定甲池是电源，为原电池，活泼的金属镁（m极）是负极，含Li1-xFePO4/LiFePO4（n极）是正极，该极是铁元素化合价发生变化。所以乙池中石墨电极为阳极，Ag电极为阴极，电解CuSO4溶液；丙池中左边Pt电极为阴极，右边Pt电极为阳极，电解氯化镁溶液。化学装置探究c(H+)对与Cl-反应生成Cl2的影响，可以通过改变氢离子的浓度进行比较。【详解】（1）①放电时是原电池的工作原理，在原电池中，离子流向是正正负负，所以放电时，Li+的向n极移动，甲池中正极的电极反应式为Li(1-x)FePO4+xLi++xe-=LiFePO4，故答案是n；Li(1-x)FePO4+xLi++e-=LiFePO4；②二次电池充电时，电池负极接外部电源的负极。所以给镁-锂双离子二次电池充电时，m与电源的负极相连；当导线中每通过0.2mole-，甲池的左室中发生反应，Mg2+-2e-=Mg，且有0.2molLi+，通过膜到左室，此时溶液的质量减少为0.1mol×24g/mol-0.2mol×7g/mol=1g，故答案是负；1g；③乙池中，实际是电解CuSO4溶液，石墨电极发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ag电极发生Cu2++2e-=Cu↓，溶液中产生大量H+，所有乙池中溶液的pH将减小；故答案是减小；④丙池中电解氯化镁溶液，根据溶液中离子的放电顺序，阳极是Cl-放电，阴极是H+放电，发生反应的总方程式是2H2O+2Cl-+Mg2+Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓；故答案是2H2O+2Cl-+Mg2+Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓；（2）①根据氧化还原反应的特点，在酸性条件下，与Cl-反应生成Cl2的方程式是6H+++5Cl-=3Cl2↑+3H2O，故答案是6H+++5Cl-=3Cl2↑+3H2O；②分析装置，该装置是原电池，左边烧杯发生还原反应，右边烧杯Cl-发生氧化反应，不同酸性条件下，若的氧化性越强，同等时间内电压表的读数越大，同时右边烧杯生成氯气越多，产生气泡越多。所以可设计实验如下，闭合K，至指针读数稳定后，向左边烧杯中加入少量硫酸，观察电压表示数逐渐变大，右边烧杯产生有刺激性气味的气体，通过以上即可验证增大c(H+)，可提高的氧化性，注意本实验中的硫酸不能换成盐酸或者硝酸，因为盐酸中的氯离子和硝酸中的硝酸根离子可能会引起干扰。故答案是向左边烧杯中加入少量硫酸，观察电压表示数逐渐变大，右边烧杯产生有刺激性气味的气体产生；20．(1)

溶液变红色

铁做正极，空气氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，使得a处溶液显碱性(2)④(3)

铁表面生成红色固体，铜棒溶解【分析】裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，锌比铁活泼，锌做负极发生氧化反应生成锌离子，铁做正极被保护；电镀实验中镀层金属做阳极、镀件做阴极，含有镀层金属阳离子的溶液做电解液；【详解】（1）锌比铁活泼，锌做负极发生氧化反应，铁做正极，空气氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，使得a处溶液显碱性，酚酞溶液变红色；（2）若铁被腐蚀，则会生成亚铁离子；①溶液中含有氯化钠，氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀，不能说明铁未被腐蚀，不符合题意；②亚铁离子和碘离子不反应，无蓝色沉淀不能说明铁未被腐蚀，不符合题意；③亚铁离子和KSCN溶液不反应，无红色出现不能说明铁未被腐蚀，不符合题意；④K3[Fe(CN)6]溶液和亚铁离子生成蓝色沉淀，物蓝色沉淀，说明铁未被腐蚀，符合题意；故选④；（3）将铁棒镀铜设计电镀铜实验，则镀件铁棒做阴极，铜离子发生还原在铁表面生成铜，硫酸铜溶液做电解液，铜棒做阳极发生氧化反应生成铜离子，图示为；现象为：铁表面生成红色固体，铜棒溶解。21．(1)(2)

产生的铜离子催化了过氧化氢分解(3)

加入氨水，氨水与形成，使减小，提高了的还原性

向U型管右侧溶液中滴加硫酸(4)在还原反应(氧化反应)中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强(5)溶解度，、、均可使氧化反应中的降低，提高的还原性，其中只有能使的还原性提高到能将还原【分析】根据实验现象可知和可反应生成氢氧化铜，为进一步探究反应原理，分别向反应中加入了5mol/L和5mol/L氨水，对比实验分析反应原理和双氧水生成氧气的原因。同时利用电化学原理探究氨水对的还原性或氧化性的影响，通过在电极两侧分别加入氨水观察电压的变化，分析物质氧化性和还原性变化的规律以及应用。【详解】（1）向装有0.5g的烧杯中加入20mL30%溶液，，一段时间后Cu表面出现少量蓝色固体，说明有氢氧化铜生成，故可推测Cu和H2O2反应生成氢氧化铜，反应方程式为；故答案为：。（2）实验ii中溶液变蓝，说明Cu与在酸性条件下可以发生反应，生成Cu2+，反应的离子方程式为；经检验，产生的气体为氧气，说明过氧化氢大量分解，而溶液反应生成的Cu2+有催化作用，可以催化双氧水分解，产生大量气泡；故答案为：；产生的铜离子催化了过氧化氢分解。（3）向U型管双氧水一侧加入氨水，电压未变化，说明在双氧水中加入氨水不会影响双氧水氧化性的强弱，而向U型管硫酸铜一侧加入氨水，氨水可以和Cu2+发生反应生成四氨合铜离子，这时电压发生了变化，说明氨水的加入使减小，提高了的还原性；证明酸性增强可提高的氧化性时，可向U型管右侧溶液中滴加硫酸，观察电压变化；故答案为：加入氨水，氨水与形成，使减小，提高了的还原性；向U型管右侧溶液中滴加硫酸。（4）根据以上实验，可得出结论：在还原反应(氧化反应)中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)增强；故答案为：在还原反应(氧化反应)中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化